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為什么說雙氟草酸硼酸鋰能取代LiPF6的電解質(zhì)鹽

2021-11-22 13:10:25 Summer 55

1.以LiC2O4和BF3O(C2H5)2為原料,以DMC為溶劑,通過液固反應(yīng)合成了LiODFB,副產(chǎn)物為LiBF4。測定了LiODFB和LiBF4在DMC中的溶解度,分別為7.77g和16.49g,采用重結(jié)晶的方法可有效分離LiODFB和LiBF4,獲得高純的LiODFB(純度>99.9%)。LiODFB的熱分解溫度(247℃)明顯優(yōu)于LiPF6(200℃)。在25℃、50%濕度的環(huán)境中LiODFB水解緩慢。分別以暴露后的LiODFB和LiPF6樣品為電解質(zhì)鹽配置電解液,制備的LiFePO4/G電池的放電容量和容量保持率均隨著暴露時(shí)間增加而變差。暴露2、3、4h時(shí)LiODFB電池容量保持率明顯優(yōu)于LiPF6電池。  
2.LiODFB電解液的電導(dǎo)率在-20℃-0℃高于LiPF6電解液的電導(dǎo)率,在0℃-70℃則稍低。LiODFB電解液的熱穩(wěn)定性好,在250℃左右才會(huì)出現(xiàn)分解反應(yīng),而LiPF6電解液在120℃開始分解。室溫條件下,LiFePO4、LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2和LiMn2O4等電極材料在LiODFB電解液的穩(wěn)定性明顯優(yōu)于LiPF6電解液。在-20-60℃下,LiODFB電解液及其對(duì)鋁箔的穩(wěn)定性均優(yōu)于LiPF6電解液。  
3.低溫下,LiODFB電池循環(huán)伏安性能和首次充放性能均優(yōu)于LiPF6電池。LiODFB電池的具有良好的高溫循環(huán)性能,在60℃循環(huán)100次容量保持率為78%,而LiPF6電池為35%。LiODFB電池會(huì)在石墨表面形成致密均勻的表面膜,而LiPF6電池的表面膜粗糙,且其分解產(chǎn)物HF會(huì)破壞SEI膜,降低電池性能。  
4.室溫和60℃下,LTO/Li電池均具有良好的CV性能,電池首次充放性能相差不大。室溫下以LiFePO4/LTO為電極的LiPF6電池和LiODFB電池的的倍率性能基本一致,其循環(huán)性能相差不大,但是60℃下LiODFB電池容量保持率90.3%明顯大于LiPF6電池的74.7%。LiODFB電解液與LTO相容性很好,高溫下性能更佳。  
通過上述研究,為LiODFB的制備產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎(chǔ),同時(shí)為LiODFB的應(yīng)用提供了參考依據(jù)。

所以雙氟草酸硼酸鋰(LiODFB)的高低溫性能優(yōu)異、工作溫限寬、熱穩(wěn)定性好,已成為最有希望取代LiPF6的電解質(zhì)鹽。

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